火花点火式直喷发动机制造技术

一种火花点火式直喷发动机。抑制由断油导致的催化剂的温度降低。发动机(1)具备进气门(21)、排气门(22)、喷射器(67)及PCM(10)。PCM(10)构成为，在油门踏板未被踩下的状态下的发动机(1)的减速时，停止燃料喷射而执行断油，在发动机转速降低到规定值时重新开始燃料喷射，在断油中，在进气行程中在使排气门(22)开启之后使进气门(21)开启，在使排气门(22)关闭之后、混合气向进气口(16)吹回的正时，使进气门(21)关闭。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种火花点火式直喷发动机。抑制由断油导致的催化剂的温度降低。发动机(1)具备进气门(21)、排气门(22)、喷射器(67)及PCM(10)。PCM(10)构成为，在油门踏板未被踩下的状态下的发动机(1)的减速时，停止燃料喷射而执行断油，在发动机转速降低到规定值时重新开始燃料喷射，在断油中，在进气行程中在使排气门(22)开启之后使进气门(21)开启，在使排气门(22)关闭之后、混合气向进气口(16)吹回的正时，使进气门(21)关闭。【专利说明】火花点火式直喷发动机
本专利技术公开的技术涉及一种火花点火式直喷发动机。
技术介绍
例如，如专利文献I所示，作为兼顾排气排放性能的提高与热效率的提高的技术，已知使气缸内的混合气压缩着火的燃烧方式。在该压缩着火燃烧中，为了提高着火性及稳定性，需要预先将气缸内的温度提高某种程度。然而，在减速时进行断油的发动机中，在断油中气缸内的温度降低，在重新开始燃料供给时，有时气缸内温度降低到难以进行压缩着火的程度。因此，在专利文献I的发动机中，在从断油恢复时，在执行火花点火燃烧而使气缸内的温度上升之后，转移至压缩着火燃烧。专利文献1:日本特开2004-316544号公报然而，由断油导致的气缸内的温度降低，从催化剂的活化的观点出发也是不优选的。但是，上述专利文献I的发动机的方法，虽然在从断油恢复时能够使气缸内的温度快速上升，但是由于断油而气缸内的温度暂时降低。结果，催化剂的温度也会暂时降低。
技术实现思路
本专利技术公开的技术是鉴于所述情况而进行的，其目的在于抑制由断油导致的催化剂的温度降低。本专利技术公开的技术为，一种火花点火式直喷发动机，具备:发动机主体，具有气缸；进气门，对向上述气缸开口的进气口进行开闭；排气门，对向上述气缸开口的排气口进行开闭；燃料喷射阀，构成为向上述气缸内喷射燃料；催化剂，设置在排气通路上；以及控制器，构成为至少控制上述进气门、上述排气门及上述燃料喷射阀，由此使上述发动机主体运转，在该火花点火式直喷发动机中，上述控制器构成为，在油门踏板未被踩下的状态下的上述发动机主体的减速时，停止从上述燃料喷射阀的燃料喷射而执行断油，在该发动机主体的转速降低到规定值时，使该燃料喷射阀的燃料喷射重新开始，在上述断油中，在进气行程中在使上述排气门开启之后，使上述进气门开启，在使该排气门关闭之后、混合气向进气口吹回的正时，使该进气门关闭。根据该构成，在油门踏板未被踩下的状态下的发动机主体的减速时，执行断油，当发动机转速降低到规定值时重新开始燃料喷射。而且，在断油中，进气门在排气门之后开启、并且在排气门之后关闭，因此新气向气缸内的吸入量降低，并且气缸内的气体的一部分向进气口吹回。如此，能够降低在气缸内封闭的新气量。由此，能够降低在其后的排气行程中向排气口排气的新气量，能够降低到达催化剂的新气量。结果，能够抑制断油中的催化剂的温度降低。进一步，在断油中，除了上述的进气的延迟关闭以外，还进行基于排气的二次开启的内部EGR。由于在断油中不进行燃烧，因此气缸内的温度存在降低的倾向，但能够通过向气缸内导入废气来抑制断油紧后的气缸内的温度降低。结果，向排气口排气的混合气含有EGR气体，因此与仅为新气的情况相比成为高温。该情况对于抑制催化剂的温度降低也是有效的。此外，在排气的二次开启时，在进气行程中与进气门相比使排气门先开启，由此在进气行程中能够向气缸内先导入废气，结果，能够向气缸内导入更多的废气。进一步，使含有废气的混合气向进气口吹回，因此在进气行程中从进气口向气缸内导入的气体也含有废气。该气体与仅为新气的情况相比成为高温。该情况对于抑制催化剂的温度降低也是有效的。此外，如上述那样，通过EGR及进气的延迟关闭来抑制断油中的气缸内的温度降低，有利于使燃料喷射重新开始时的着火性提高。此外，上述控制器也可以构成为，至少在上述发动机主体的运转状态处于规定的低负载区域时，进行使上述气缸内的混合气通过自燃来燃烧的压缩着火燃烧而使上述发动机主体运转。此处，“低负载区域”可以是将运转区域区分为低负载、中负载及高负载这三个区域的情况下的低负载区域。当执行上述断油时，发动机负载急速地降低。因此，在燃料喷射重新开始时，通常，发动机的运转状态处于上述规定的低负载区域。即，在断油后的恢复时，发动机的运转状态处于上述规定的低负载区域的情况较多。而且，在该低负载区域中进行压缩着火燃烧。从适当地进行压缩着火燃烧的观点出发，气缸内的温度较低的情况是不优选的，而需要抑制断油中的气缸内的温度降低。根据上述构成，通过EGR及进气的延迟关闭来抑制断油中的气缸内的温度降低。即，EGR及进气的延迟关闭不仅能够抑制催化剂的温度降低，从压缩着火燃烧的着火性的观点出发也是有利的。进一步，上述控制器也可以构成为，至少在上述发动机主体的运转状态处于规定的高负载区域时，将空气过剩率设定为I以下而使该发动机主体运转。此处，“高负载区域”可以是将运转区域区分为低负载、中负载及高负载这三个区域的情况下的高负载区域。根据该构成，在规定的高负载区域中将空气过剩率设定为I以下，因此燃烧气体温度变高。因此，在从发动机主体的运转状态处于上述规定的高负载区域的状态开始执行断油时，已燃气体的温度较高，因此如上述那样，对抑制气缸内的温度降低有效。此外，上述控制器也可以为，在使上述燃料喷射重新开始时，使上述进气门的关闭时期提前。如上述那样，由于进行进气的延迟关闭，因此气缸内的新气量减少。所以，在重新开始燃烧时，通过使进气门的关闭时期提前，由此能够确保新气量。此外，火花点火式直喷发动机也可以进一步具备在减速时对动能进行再生的减速再生系统。根据该构成，在断油中如上述那样执行进气的延迟关闭，因此泵损失降低。结果，能够通过减速再生系统再生更多的动能。另外，从对更多的动能进行再生这一点出发，在断油中，除了进气的延迟关闭以外，优选使节气门全开。专利技术的效果根据上述火花点火式直喷发动机，在断油中进行基于排气的二次开启的内部EGR和进气的延迟关闭，由此能够抑制催化剂的温度降低，并且能够使压缩着火燃烧的着火性 和稳定性提闻。【专利附图】【附图说明】图1是表示火花点火式直喷发动机的构成的概略图。图2是火花点火式直喷发动机的控制的框图。图3是放大表示燃烧室的剖视图。图4是例示发动机的运转区域的图。图5中，(a)是在Cl模式下进行进气行程喷射的情况下的燃料喷射时期的一例、和伴随其的Cl燃烧的热释放率的例示，(b)是在Cl模式下进行高压延迟喷射的情况下的燃料喷射时期的一例、和伴随其的Cl燃烧的热释放率的例示，(C)是在SI模式下进行高压延迟喷射的情况下的燃料喷射时期及点火时期的一例、和伴随其的SI燃烧的热释放率的例示，(d)是在SI模式下进行进气行程喷射和高压延迟喷射的分段喷射的情况下的燃料喷射时期及点火时期的一例、和伴随其的SI燃烧的热释放率的例示。图6是对基于高压延迟喷射的SI燃烧的状态与以往的SI燃烧的状态进行比较的图。图7是表不减速时断油的处理的流程图。图8是表示断油前的发动机的各要素的状态的图，(A)表示燃料喷射正时及缸内的压力变化、以及进行火花点火的情况下的火花点火正时，(B)表示进气门的升程量(虚线)及排气门的升程量(实线)，(C)表示节气门的开度，(D)表示气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花点火式直喷发动机，具备：发动机主体，具有气缸；进气门，对向上述气缸开口的进气口进行开闭；排气门，对向上述气缸开口的排气口进行开闭；燃料喷射阀，构成为向上述气缸内喷射燃料；催化剂，设置在排气通路上；以及控制器，构成为至少控制上述进气门、上述排气门及上述燃料喷射阀，由此使上述发动机主体运转，上述控制器构成为，在油门踏板未被踩下的状态下的上述发动机主体的减速时，停止从上述燃料喷射阀的燃料喷射而执行断油，在该发动机主体的转速降低到规定值时，使该燃料喷射阀的燃料喷射重新开始，在上述断油中，在进气行程中在使上述排气门开启之后，使上述进气门开启，在使该排气门关闭之后、混合气向进气口吹回的正时，使该进气门关闭。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩井浩平，田贺淳一，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP